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CN102307724B - 光控膜和多层光学膜叠堆 - Google Patents

光控膜和多层光学膜叠堆 Download PDF

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CN102307724B CN201080007028.8A CN201080007028A CN102307724B CN 102307724 B CN102307724 B CN 102307724B CN 201080007028 A CN201080007028 A CN 201080007028A CN 102307724 B CN102307724 B CN 102307724B
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Abstract

本发明描述了膜叠堆和组装了所述膜叠堆的显示器。

Description

光控膜和多层光学膜叠堆
技术领域
本发明整体涉及具有光控膜和色移膜的膜叠堆。本发明还涉及组装了所述膜叠堆的显示器。
背景技术
光控膜(LCF)(也称为光准直膜)是能够调节透射光的方向性的光学膜。多种光控膜是已知的，并且通常包括透光膜，该透光膜具有多个平行凹槽，其中凹槽由吸光材料形成。根据凹槽的取向、间距和凹槽的几何形状(如侧壁角度)，光控膜可以相对于图像平面以预定的入射角提供最大的透射，并且沿给定的极坐标(如就保密过滤器而言的水平坐标，或当光控膜被集成到汽车仪表显示盘中时的垂直坐标)提供图像截止或图像中断。
光控膜可以设置为靠近显示器表面、图像表面、或其它有待观察的表面。通常，光控膜被设计成使得在垂直入射角(即零度视角，观察者以垂直于膜表面和图像平面的方向透过光控膜观看图像)时，图像是可见的。随着视角的增大，透过光控膜的光量减少，直至达到截光视角，在该视角下基本上所有的光均被吸光材料阻挡，并且图像不再可见。当用作所谓的保密过滤器(例如，用于计算机监视器的液晶显示屏或膝上型电脑显示屏)时，光控膜的此特性可通过阻止典型视角范围外的他人看到来保护观察者的私密。
光控膜可(例如)通过在聚碳酸酯基底上模铸和紫外线固化可聚合树脂制备。此类光控膜可以商品名“3MTM Filters for NotebookComputers and LCD Monitors”(用于笔记本电脑和液晶显示器监视器的3MTM滤光片)从3M公司(St.Paul，MN)商购获得。
发明内容
在一方面，本发明涉及具有相互邻近的光控膜和色移膜的膜叠堆。
在另一方面，本发明涉及具有光控膜、色移膜和置于两者之间的粘合剂层的膜叠堆。
在第三方面，本发明涉及具有发射图像光的显示面和膜叠堆的显示器。膜叠堆和显示面被设置成使得图像光中的至少一些穿过膜叠堆。膜叠堆具有相互邻近的光控膜和色移膜。
附图说明
图1为示出用于本发明的色移膜的品质因数图，该品质因数图取决于入射(极)角和环境强度与显示强度的比率。
图2为根据本说明的一个实施例的膜叠堆的剖视图。
具体实施方式
显示技术的进步带来更亮、更高分辨率和更节能的显示器。然而，当将光控膜设置在显示器之前时(如为安全目的或作为对比度增强膜)，显示器的亮度和分辨率可能降低。当与显示器联合使用时，期望具有透光率和显示分辨率较高的保密性解决方案。同时，注重其信息保密性的显示器使用者需要不损害此保密性的解决方案。
光控膜近来的进展包括对凹槽结构和几何形状的改进，以提高透过光控膜的透光率。然而，存在增强这种光控膜的保密性或视野、同时保持高透射的持续需求。还期望向电子设备显示区的偏轴观察者提供非信息的彩色生动外观，而不是此前已知的“中断”的保密性视图。本发明满足了这些及其它需求，并提供其它优点。
本发明涉及膜叠堆，该膜叠堆将光控膜和色移膜相互邻近以及在一些实施例中粘附在一起。保密滤光器常常由独立式光控膜构成。本文所述的膜叠堆(具有其光控膜和邻近光控膜的色移膜的组合，其中每一种膜都起到不同的作用)可以视为“混合式”保密滤光器。具体地讲，混合式保密滤光器将常规遮光格栅膜(光控膜)的可被称为“中断”的功能与多层光学膜(MOF)的色移功能结合起来。
本文所述膜叠堆的一个实施例示于图2。如图所示，膜叠堆200由通过粘合剂层206粘附在一起的光控膜202和多层光学膜204构成。图2中的光控膜由在整个膜宽度上交替的透射区212和非透射区210构成。本实施例中的透射区和非透射区在基部基底214上构建，该基底为光控膜的又一元件。图2在显示所述膜叠堆(相对于单独的光控膜)产生的截光角减小、以及因此保密性提高方面特别有用，截光角减小是部分由于多层光学膜204的环境光208反射的结果。
采用光控膜(如图2中的元件202)和多层光学膜(如图2中的元件204)的混合式保密滤光器相比单独的光控膜或多层光学膜具有更好的确定有效的视角截止和保密作用。同时，混合式保密滤光器仍然保持相当于独立式光控膜的高水平的透射(例如，轴向透射)。
为简化起见，本文将讨论一些膜或膜叠堆在“同轴”透射方面具有的效果。本领域技术人员将易于认识到，所需的透射轴可以通过设计光控膜中的遮光栅格的几何形状加以选择。虽然在许多实施例(例如保密膜)中，同轴透射垂直于显示图像平面的表面，但易于理解的是，就观察者通常没有位于与显示图像平面垂直的应用而言，非垂直的视轴可能是理想的。
当在显示器顶部上方用作保密滤光器时，包括光控膜或多层光学膜的膜叠堆的同轴透光率相比单独的光控膜没有实质性的减少。在本说明的一些实施例中，多层光学膜可以设计为高度透明的膜，该膜对光控膜视角内的角度的入射光具有低反射和低吸收。
来自多层光学膜的环境光的反射可以以接近或甚至等于光控膜的截光角的角度开始。在减少透射过膜叠堆的图像光方面光控膜的阻光性能和来自多层光学膜的环境光强光反射的开始的结合，可起到向由本文所述膜叠堆制备的保密滤光器提供良好限定的截光角。光控膜阻止显示器光透射(通常通过光吸收)的能力和多层光学膜产生强光反射的能力的结合，阻碍偏轴观察者查看显示内容。
图1对当暴露于不同相对水平的环境光时可以用于本文所述膜叠堆中的色移膜(本例中为多层光学膜)如何作用提供了有价值的说明。
在通常的照明条件下，例如办公室或在机舱灯开启的飞机中，环境光的强度约与显示器的光强度相同(Iamb～Idisp)。当显示器在户外使用时，环境光的强度约是显示器光强度的10倍(Iamb～10*Idisp)。
在大极角时，多层光学膜反射较大量的环境光，同时透射较小量的光。此效果示于图1中。
图1示出了多层光学膜的“品质因数”。品质因数等于透射光强度除以透射光强度与反射光强度之和。
在图1中，曲线102表示强度为背光强度(用于逼近来自显示器的光强度)1/100的环境光。曲线104表示强度为背光强度1/10的环境光。曲线106表示环境光强度等于背光强度。曲线108表示环境光强度为背光强度的10倍。曲线110表示环境光强度为背光强度的100倍。
图1示出在多层光学膜视角外的角度，色移膜可通过将显示信号与反射的环境光混合来显著减小显示内容的对比度和可视性。在白天条件下，保密作用相当有效，但当结合光控膜(如本文所述膜叠堆中的光控膜)使用时可以提供甚至更大的功能性。
当用作混合式保密滤光器时，本文所述膜叠堆可以采用具有高得多的总透射率的光控膜，包括其本身不能有效作为保密滤光器的膜。例如，所谓的对比度增强膜(即具有较高图像总透射率且不能有效地阻止偏轴视角的光控膜)可以与多层光学膜结合使用来制备非常有效的混合式保密滤光器。
另外，与常规的从清晰变为视场的外部的黑屏的保密滤光器相比，本文所述混合式保密滤光器在视场的外部角度随环境光从色移膜反射而从清晰变成红色、然后变成金黄色，从而提供另人振奋的彩色生动外观，并且吸引消费者。
本专利申请的膜叠堆中使用的光控膜具有：光输入表面，光通过其进入该膜；和光输出表面，光通过其移向最终透射(在本发明的一些实施例中，移向并透过色移膜)。光控膜由透射区和非透射区两者构成。交替排列的透射区和非透射区设置在光输入表面和光输出表面之间。
在一些实施例中，光控膜设计有作为吸收区的非透射区。当非透射区为吸收性时，可以设计光控膜，以便确保吸收区尽可能多地吸收入射光。这包括使用吸收介质(如炭黑)，该吸收介质具有足够小的粒度用于填塞吸收区，以便允许足够的吸收，以使漏光最小化。高吸收区使可能通过这些区的漏光量最小化，从而控制光控膜的方向性和保密功能。
在其它的实施例中，可能有利的是创建非黑色的非透射区。在如本文所述混合式保密滤光器中使用具有非黑色吸收区的光控膜可能导致向偏轴观察者显现不同的颜色(即，不同于非透射区为黑色时可见的金色和/或红色)。例如，在光控膜中使用白色遮光栅格可能导致偏轴观察者看到蓝区和金色区。
本说明中使用的光控膜可以通过多种方法创建。一种可用的方法是刮削，这种方法在授予Olson的美国专利申请Re.27,617中有进一步的解释。另一种可用的方法是微复制。微复制的一个具体实例涉及以下步骤：(a)制备可聚合组合物；(b)将所述可聚合组合物以仅够填充母模腔体的量沉积到母模微结构化的成型凹表面上；(c)通过移动介于预成形的基部(或基底层)和母模之间的可聚合组合物小珠来填充腔体，其中基部和母模中的至少一个为柔性的；以及(d)固化该组合物。沉积温度可在从环境温度到约180℉(82℃)的范围内。母模可为金属(例如镍、镀铬或镀镍的铜或黄铜)材料、或可为在聚合条件下稳定的热塑性材料，并且具有允许从母模干净地移除聚合材料的表面能量。基膜(或基底层)表面中的一个或多个可任选地打底漆或以其它方式被处理，以改善光学层到基膜的附着性。
在其中非透射层为吸收性层的实施例中，可能有利的是使穿过膜叠堆传播的入射光从显示器的反射最小化。这种反射可以产生所谓的重像。可以通过已知为使光控膜的非透射区和透射区的折射率匹配使这种反射最小化。即，确保吸收区的折射率相对于透射区来选择，以便使反射最小化(特别是，使全内反射TIR最小化或消除全内反射)。例如，在一些实施例中，吸收区的折射率N2选择成使得相对于透射区的折射率N1满足如下关系：|N2-N1|≤0.005。
如上所述，可以选择光控膜吸收区和透射区的相对折射率。选择折射率匹配的材料可以导致由光控膜内反射产生的重像被减少。在选择材料时的一个考虑是，当透射区的折射率小于吸收区的折射率时，这两个区之间的界面上的射入光中的一些被折射到吸收区中并被吸收(菲涅耳关系式确定了吸收和反射的多少取决于入射角和折射率差，并以所谓的掠射角或其附近发生最多量的反射)。另一方面，两个区的折射率可被基本匹配，以使得吸收区的折射率稍微高于(如果不相等)透射区的折射率，并且反射被基本消除。
在其它实施例中，当入射光发生来自介于非透射区和透射区之间的界面的全内反射时，组装了光控膜的显示器的亮度可被增加。如上所述，本方法的缺点是其可导致重像产生。无论光线是否将发生全内反射，都可从与界面的入射角以及透射区和非透射区中所用材料的折射率的差值来确定。当非透射区的折射率不大于透射区的折射率，例如，透射区的折射率为大于非透射区的折射率不止约0.005时，全内反射可能发生。在某些情形中，全内反射可能是理想的。因此，在一些情况下，可能理想的是介于吸收区的折射率N2和透射区的折射率N1之间的关系为使得N2-N1为小于-0.005。
在透射区和非透射区之间的界面处的反射可通过在光谱(例如人类可见光谱)的至少一部分上使透光材料的相对折射率和吸光材料的折射率失配来进行控制。例如，当N2大于N1，光控膜中的光被反射，但不发生全内反射。这些反射对透过光控膜的光来说也可能导致较高的光通过量和重像。例如，当N2-N1＞0.005时，光发生这样的反射。因此，对于存在折射率失配的情形(即N2-N1的绝对值为大于0.005)，反射(全内反射或菲涅耳反射)在光控膜中发生。
本文所述光控膜包括多个非透射区。在一些实施例中，非透射区可为多个槽，如本说明中的别处所示。在一些情况下，光控膜可包括多个如美国专利No.6,398,370(Chiu等人)图2b中所示的列。在一些情况下，本文所述光控膜可与第二光控膜结合使用，也如美国专利No.6,398,370中所描述。在其它实施例中，非透射区为可向膜添加基于角的光透射能力或光阻挡能力的列、柱、棱锥、圆锥和其它结构。
用于光控膜中非透射区的吸光材料可为任意合适的材料，例如能够吸收或阻挡至少可见光谱的一部分中的光的材料。在一些实施例中，可在光透射膜中的凹槽或凹陷中涂覆或以其它方式设置吸光材料，以形成吸光区。
在另外的实施例中，吸光材料可包括黑色着色剂，例如炭黑。炭黑可以是粒度为小于10微米(例如1微米或更小)的粒状炭黑。在一些实施例中，炭黑的平均粒度可以为小于1微米。在其它实施例中，可将吸收材料(如炭黑、另一种色素或染料、或它们的组合)分散在适当的粘结剂中。吸光材料也包括能够阻挡光透过吸光区的粒子或其它散射元件。
在一些情况下，另外可用的是限定“有效极性视角”，该有效极性视角包括以大于极性观察截光角的角度透过光控膜传播的光。例如，以稍大于内部观察截光角的角度与非透射区相交的光可“渗透透过”非透射区的最薄部分。另外，与光控膜的平面垂直传播的光可能散射并且在有效极性视角的外部杂散。如本文所用，有效极性视角被定义为这样的角，在该角度下的相对亮度比降低至5％或更小。相对亮度比(RBR)为通过光控膜测量的漫射光源的亮度与不采用光控膜测量的同一漫射光源的亮度之比(以百分比表示)。优选地，光以65或更大的最大相对亮度比在垂直于光输出表面的方向出射光输出表面，并以45°或更小的有效极性视角(EPV)出射光输出表面。
光控膜至少部分地由可聚合树脂构成。可聚合树脂可包含可选自以下物质的第一可聚合组分和第二可聚合组分的组合：(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酸酯低聚物、以及它们的混合物。如本文所用，“单体”或“低聚物”是可转化为聚合物的任何物质。术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者。
光控膜也可以部分由基部基底层(图2中的元件214)构成。特别可用的基材包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)。其它合适的基底材料可以包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-辛烯共聚物(EO)、乙烯-苯乙烯共聚物(ES)、乙烯-丙烯共聚物(EP)、乙烯-己烯共聚物(EH)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物(THV)、聚氨酯(PU)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、聚酰胺(PA)、聚氯乙烯(PVC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚对苯硫醚(PPS)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚芳醚砜(PES)以及它们的共聚物和混合物、或玻璃、或可见光透射率为50％或更多的其它透明基底。其它潜在可用的材料在共同拥有的PCT专利申请No.PCT/US08/85889中有所讨论。
当设置在具有色移膜(在下文中描述)的膜叠堆中时，光控膜的光输出表面被设置成比光输入表面更靠近色移膜。在一些实施例中，色移膜被设置成邻近光输出表面。在这种实施例中，光透过光输入表面进入膜叠堆，并透过色移膜出射膜叠堆。
在一些实施例中，本发明的色移膜为光学各向异性的多层聚合物膜，该膜根据视角而变色。这些可以设计成在至少一个带宽反射一个或全部两个光偏振的膜可受到调控，以在至少一个反射带宽的一侧或全部两侧具有锋利带缘。该膜具有很多层，该层被取向为使得具有至少第一用于膜层类型和第二用于膜层类型、以及可能更多用于膜层类型的交替层。
本说明的色移膜内的层厚度和光学叠堆的折射率被控制，以(在特定的入射角下)反射至少一个特定波长光的偏振，同时在其它波长上为透明的。通过沿不同膜轴线仔细控制这些膜的厚度和折射率，本发明的膜在一个或多个光谱区上可以制成起到镜子或偏振片的作用。
除了它们的高反射性，本文所述色移膜还具有两个不明显的特征，该特征使其对于某些类型的显示器而言是理想的。首先，采用特定的材料选择，用于偏振光的多层膜的光透射/反射光谱的形状(如带宽值和反射值)可制成在宽泛的入射角范围内保持基本不变。由于此特征，具有(例如)650nm的窄反射谱带的高效反射镜膜在垂直入射角下的反射中看起来将为深红色，然后在连续的较高入射角下为红色、黄色、绿色和蓝色。这种行为类似于将光的色彩分散的光束在分光光度计中的整个狭缝上移动。实际上，本发明的膜可以用于制备简单的分光光度计。其次，具有角度的色移通常比常规的各向同性多层膜的色移更大。
优选地，色移膜在可见光谱区中将具有至少一个透射谱带。该透射谱带的最大透射率将优选为至少大约70％。垂直入射角下的透射谱带在至少6cm2的膜表面积上的变化将优选为小于约25nm。
随入射角改变的不同成形的反射谱带在整个光谱上的移动是取决于视角的膜变色的主要基础，并可以有利地用于产生大量如本文所述的有趣制品和效果。可以有透射色和反射色的多种组合。
多种适用于本发明的聚合材料已被教导用于制备共挤出的多层光学膜。用于本发明的色移膜的特别可用的材料和用于选择合适材料的方法可以为硬化聚合物，例如衍生自甲基丙烯酸酯的重复单体单元。更完整的潜在材料列表可以存在于授予Weber等人的美国专利No.6,531,230，该专利以引用方式并入本文。
这种色移膜的制备也可以存在于并入的授予Weber等人的美国专利No.6,531,230。
其它适用的色移膜包括通过旋涂、刮涂、浸涂、蒸镀、溅射、化学气相沉积(CVD)、等等生成的多层膜。示例性的膜包括有机材料和无机材料两者。这种膜在(例如)美国专利7,140,741、7,486,019和7,018,713中有所描述。
在特定实施例中，为了构建包括色移膜和光控膜的混合式保密滤光器叠堆，这两层膜相互邻近。如本文所用，相互“邻近”意为该膜或相互接触、或(如果间隔的话)散布于膜之间的材料不向该膜叠堆赋予任何光学功能。
在一些实施例中，光控膜和色移膜可以通过使用粘合剂(如图2中的元件206)粘附在一起。因此，在光控膜和色移膜之间可以设置粘合剂层。
该粘合剂可以为部分不透明或视觉上澄清的，但优选为视觉上澄清的(或透明的)，以便不阻止光透过膜叠堆透射。
该粘合剂可以通过任何数量的合适方法固化，例如辐射。一种特别有用的方法是通过紫外线辐射进行固化。
本发明中使用的适当的粘合剂也可以为压敏粘合剂。特别可用的粘合剂可以包括转印粘合剂，或通过层合施用的那些粘合剂。可用的层合工艺在共同拥有的PCT申请No.PCT/US08/85889中有所描述。
本文所述膜叠堆以所谓的混合式保密滤光器作为显示器的部件特别可用。混合式保密滤光器可以结合显示器表面使用，其中光在光控膜的输入侧进入混合式保密滤光器并在所述色移膜处出射混合式保密滤光器或膜叠堆。
具有显示器的大量电子设备可以结合本发明使用，包括笔记本电脑显示屏、外部计算机监视器、手机显示屏、电视、掌上电脑(PDA)、智能电话、控制板、或任何其它类似的基于等离子或液晶显示的显示屏。还可以想到其它类型的背光型显示器成像装置，包括非电子式显示装置，例如太阳镜、文件封面、窗口和任何数量的其它装置。
在其它实施例中，本文所述膜叠堆可能可用作玻璃的覆层。例如，膜叠堆可以层合到门窗设施之上或之内。所述门窗设施可以选自玻璃板、窗、门、壁和天窗装置。门窗设施可以位于建筑物的外部或内部上。这些设施也可以是车窗、飞机乘客窗等。将这些膜叠堆组装到门窗设施中的优点包括：红外线透射减少(这可以导致节能增加)、阻止环境光、保密性和装饰效果。
不应当将本说明书视为限于本文所述的具体实例，而是应当理解为涵盖所附权利要求书中清楚阐述的本说明书的所有方面。对本发明涉及的本领域的技术人员而言，本说明书的各种变型、等同方法、以及本发明可适用的许多结构在阅读本说明书后将显而易见。通过考虑随后由实验结果和实例示出的实施例，可更好地理解上述说明书。
实例
实例1：
制备根据层合膜叠堆组装了称为高级光控膜(ALCF)的一种光控膜和多层色移膜的混合式保密滤光器。光控膜为通过微复制制成的遮光格栅膜。色移膜具有450层和在垂直入射角下从350nm到650nm的透射谱带。构造和制备色移膜的方法在授予Weber等人的美国专利No.6,531,230(色移膜)中有所描述。
色移膜在直角处反射从650nm到1200nm的入射光。光控膜由设置在基部基底上的透射区和吸收区两者构成。一片色移膜和一片遮光格栅膜(如在共同拥有的PCT申请No.PCT/US08/85889中所述)采用紫外线固化性粘合剂(UVX4856，得自3M公司(Saint Paul，MN))在层合机上层合在一起。遮光格栅膜构建在170μm的聚碳酸酯基底上。该层合物随后在烘箱中进行紫外线硬化。
在彩色显示器的前表面处，在600勒克斯的环境光强度下进行观察，以将上述混合式保密滤光器与基于通常的ALCF遮光格栅膜的保密滤光器进行比较。ALCF遮光格栅膜在其设计的视场的内部保持透光，然后从视场的外部观察时，从透光变为黑屏。与常规的保密滤光器相比之下，混合式保密滤光器当在其视场的外部反射环境光时从透光变为红色然后变为金黄色，从而提供彩色生动令人振奋的外观。对两种保密滤光器的保密功能进行了测试，结果显示在表1中。
表1：
  与垂直线夹角，度   只有ALCF   ALCF+MOF
  0   ○   ○
  5   ○   ○
  10   ○   ○
  15   ○   ○
  20   ○   ○
  25   △   △
  30   △   ■
  35   ■   ■
  40   ■   ×
  45   ■   ×
  50   ■   ×
  55   ■   ×
  60   ■   ×
  65   ×   ×
  70   ×   ×
  75   ×   ×
  80   ×   ×
  85   ×   ×
  90   ×   ×
视觉保密水平检查
○：可见度良好，无保密性(＞50％直角峰亮度)
△：一些被阻止的可见度，一些保密性(＜20％直角峰亮度)
■：严重被阻止的可见度，有效保密性(＜5％直角峰亮度)
×：完全不可见度，完全保密性
如从本实例清楚看到，结合光控膜的色移效果增强了视角截止和保密功能。效果以差值示例，用视场’和视场在图2中示出。此较好的保密性发生的同时，保持了同样水平的高总体透射率。具体到视角截止和保密功能，实例1中的混合式保密滤光器在比单独的ALCF少约5度的角度实现了有效保密功能。另外，混合式滤光器在35度角实现了完全的保密性(显示信息0％可见度)，而单独的ALCF直到约60度才实现相同水平的完全保密性。本实例证明包含ALCF遮光格栅膜和色移膜的混合式保密滤光器比单独的ALCF保密滤光器具有增强的保密功能。
实例2：
第二实例包括基于与实例1相同的层合方法制备的混合式保密滤光器，不同的是ALCF遮光格栅膜由不同的具有较宽视角的被称为比较增强膜(CEF)的遮光格栅膜代替。在与实例1中同样的典型环境光的条件下，在保密功能和颜色方面将混合式滤光器与基于独立式遮光格栅膜(CEF)的保密滤光器进行比较。独立式CEF保密滤光器在其设计的视场的内部保持透光，然后从其设计的视场的外部观察时，从透光变为黑图(被严重阻止，但并非完全不可见度)。混合式滤光器当在其视场的外部反射环境光时从透光变为红色然后变为金黄色。在不同的视角下对保密功能从视觉上进行了检查。对比结果如下表2。
表2：
  与垂直线夹角，度   独立式CEF   CEF+MOF
  0   ○   ○
  5   ○   ○
  10   ○   ○
  15   ○   ○
  20   ○   ○
  25   ○   ○
  30   ○   ○
  35   ○   △
  40   △   ■
  与垂直线夹角，度   独立式CEF   CEF+MOF
  45   △   ×
  50   ■   ×
  55   ■   ×
  60   ■   ×
  65   ■   ×
  70   ■   ×
  75   ■   ×
  80   ■   ×
  85   ■   ×
  90   ■   ×
视觉保密水平检查
○：可见度良好，无保密性(＞50％直角峰亮度)
△：一些被阻止的可见度，一些保密性(＜20％直角峰亮度)
■：严重被阻止的可见度，有效保密性(＜5％直角峰亮度)
×：完全不可见度，完全保密性
从前表可看出，在通常的照明条件下，在实例2中，混合式滤光器相比独立式CEF表现出增强的保密功能。具体地讲，混合式保密滤光器比独立式CEF在实现有效的保密性方面提早了10度。另外，混合式滤光器在45度角实现完全的保密性(显示信息0％可见度)，而独立式CEF没有实现相同水平的完全保密性。本实例证明包含CEF遮光格栅膜和色移膜的混合式保密滤光器比独立式CEF保密滤光器具有较窄的视场和增强的保密功能。
实例3：
第三实例使用基于与实例1相同的层合方法的另一种混合式保密滤光器，不同的是ALCF遮光格栅膜由不同的由刮削方法制备的遮光格栅膜(SLCF)代替。此处，独立式刮削遮光格栅膜一旦在视场的外部，就从透光变为较暗(最终变为黑色)。混合式保密滤光器当在其视场的外部反射环境光时从透光变为红色然后变为金黄色。在不同的视角下对保密功能从视觉上进行了检查。比较结果如下表3。
表3：
  与垂直线夹角，度   独立式SLCF   SLCF+MOF
  0   ○   ○
  5   ○   ○
  10   ○   ○
  15   ○   ○
  20   ○   ○
  25   ○   ○
  30   △   △
  35   ■   ×
  40   ■   ×
  45   ■   ×
  50   ■   ×
  55   ■   ×
  60   ■   ×
  65   ×   ×
  70   ×   ×
  75   ×   ×
  80   ×   ×
  85   ×   ×
  90   ×   ×
视常保密水平检查
○：可见度良好，无保密性(＞50％直角峰亮度)
△：一些被阻止的可见度，一些保密性(＜20％直角峰亮度)
■：严重被阻止的可见度，有效保密性(＜5％直角峰亮度)
×：完全不可见度，完全保密性
从前表可看出，在通常的照明条件下，混合式保密滤光器相比独立式刮削遮光格栅膜表现出增强的保密功能。具体地讲，混合式滤光器在35度角实现完全的保密性(显示信息0％可见度)，而独立式刮削遮光格栅膜在约65度实现相同水平的完全保密性。本实例证明包含刮削遮光格栅膜和色移膜的混合式保密滤光器比独立式刮削保密滤光器具有增强的保密功能。
虽然已经示出和描述了一些具体实施例，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可以用多种替代形式和/或等同实施形式来代替所示出和描述的具体实施例。本专利申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施例的任何改型或变型。因此，本公开仅受权利要求书及其等同内容的限制。

Claims (20)

1.一种膜叠堆，其包括：
光控膜，所述光控膜具有交替的透射区和非透射区；和
色移膜；
其中所述色移膜在可见光谱区中具有至少一个最大透射为至少70％的透射谱带；
其中所述膜叠堆具有光输入表面和光输出表面，所述交替的透射区和非透射区设置在所述光输入表面和所述光输出表面之间。
2.根据权利要求1所述的膜叠堆，还包括粘合剂层，所述粘合剂层介于所述光控膜和所述色移膜之间。
3.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述光控膜具有多个非透射区。
4.根据权利要求3所述的膜叠堆，其中所述非透射区包含炭黑。
5.根据权利要求3所述的膜叠堆，其中所述非透射区包含非黑色材料。
6.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述光控膜选自刮削膜和微复制膜。
7.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述色移膜包含多层光学膜。
8.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述色移膜包括至少第一膜层类型和第二膜层类型的交替层。
9.根据权利要求8所述的膜叠堆，其中所述交替层中的至少一层包含无机材料。
10.根据权利要求8所述的膜叠堆，其中所述第一膜层类型包含硬化聚合物。
11.根据权利要求10所述的膜叠堆，其中所述聚合物包含衍生自甲基丙烯酸酯的重复单体单元。
12.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述光输出表面邻近所述色移膜。
13.根据权利要求12所述的膜叠堆，其中每一个透射区具有折射率N1，并且每一个吸收区具有折射率N2，其中(N2-N1)的绝对值为小于或等于0.005。
14.根据权利要求12所述的膜叠堆，其中入射到所述光输入表面的光在垂直于所述光输出表面的方向以65或更大的最大相对亮度比(RBR)出射所述光输出表面，并且以45°或更小的有效极性视角(EPV)出射所述光输出表面。
15.一种显示器设备，其包括：
显示面，所述显示面发射图像光；和
膜叠堆，所述膜叠堆具有光输入表面和光输出表面；
其中所述膜叠堆和显示面被设置成使得所述图像光中的至少一些穿过所述膜叠堆，所述膜叠堆包括光控膜和色移膜，所述色移膜邻近所述光控膜，所述色移膜在可见光谱区中具有至少一个最大透射为至少70％的透射谱带；
其中，所述光控膜具有交替的透射区和非透射区，所述交替的透射区和非透射区设置在所述光输入表面和光输出表面之间。
16.根据权利要求15所述的光学显示器，其中所述膜叠堆还包括粘合剂层，所述粘合剂层粘附所述光控膜和所述色移膜。
17.根据权利要求15所述的光学显示器，其中所述显示面选自电视、计算机监视器、笔记本电脑显示屏、上网本显示屏、手机、掌上电脑和控制板的表面。
18.包括门窗设施和根据权利要求1所述的膜叠堆的结构。
19.根据权利要求18所述的结构，其中所述门窗设施选自玻璃板、窗、门、壁和天窗装置。
20.根据权利要求19所述的结构，其中所述门窗设施位于建筑物的外部上。
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